Introducción a los componentes utilizados en sistemas DWDM

El multiplexado por división de longitud de onda densa (DWDM) es una innovación que permite que múltiples portadores ópticos se transmitan en paralelo a través de una sola fibra óptica. Los dispositivos DWDM combinan las salidas de múltiples transmisores ópticos y los transmiten a través de una sola fibra óptica. En el extremo receptor, otro dispositivo DWDM separa las señales ópticas combinadas y entrega cada canal a los receptores ópticos. Solo se utiliza una sola fibra (para cada dirección de transmisión) entre los dispositivos DWDM. ¿Cómo funciona un sistema DWDM y qué componentes se requieren? Siga leyendo para encontrar respuestas en este artículo.

Componentes utilizados en sistemas DWDM

Normalmente, los componentes utilizados en los sistemas DWDM incluyen transmisores y receptores ópticos, multiplexores/demultiplexores DWDM, multiplexores ópticos de add-drop (OADM), amplificadores ópticos y convertidores de longitud de onda (transpondedores). Vamos a profundizar en cada uno de estos dispositivos de forma individual.

Transmisores ópticos y receptores

Los transmisores se denominan componentes DWDM, ya que proporcionan la señal fuente que luego se multiplexa. Las características de los transmisores ópticos utilizados en los sistemas DWDM son cruciales para el diseño del sistema. Las características de los transmisores ópticos utilizados en los sistemas DWDM son esenciales para un funcionamiento preciso de la longitud de onda, sin distorsión o interferencia del canal. Múltiples láseres separados se utilizan comúnmente para crear canales individuales en un sistema DWDM, cada uno operando a una longitud de onda ligeramente diferente.

Multiplexores/demultiplexores DWDM

DWDM Mux (Multiplexor) combina múltiples longitudes de onda creadas por múltiples transmisores y que funcionan con fibras separadas. La señal de salida del multiplexor se denomina señal compuesta. En el extremo receptor, un DeMux (Demultiplexor) separa cada longitud de onda individual de la señal compuesta en fibras separadas. Cada fibra entrega la longitud de onda demultiplexada a tantos receptores ópticos como sea posible. Normalmente, los componentes de Mux y DeMux se alojan juntos. Los multiplexores/demultiplexores ópticos pueden ser pasivos, ya que las señales se multiplexan ópticamente y se demultiplexan, eliminando la necesidad de fuentes de alimentación externas.

El diagrama anterior ilustra la operación DWDM bidireccional. El DWDM Mux combina N longitudes de onda diferentes de pulsos ópticos transportados por N fibras diferentes. Las señales N se multiplexan sobre un par de fibras. El DWDM Demux recibe la señal compuesta y separa cada señal componente de las N longitudes de onda, pasando cada señal a la fibra. Las flechas para transmitir y recibir señales representan dispositivos cliente. Esto requiere un par de fibras, una para transmisión y otra para recepción.

Multiplexores ópticos de add-drop (OADM)

OADM es típicamente un dispositivo en sistemas WDM que se utilizan para multiplexar y encaminar diferentes canales de fibra dentro y fuera de una fibra de modo único (SMF). Se utiliza para agregar/soltar uno o más canales CWDM/DWDM ópticamente a/desde varias fibras, permitiendo la adición o caída de longitudes de onda simples o múltiples de una señal óptica completamente multiplexada. Esto permite que ubicaciones intermedias entre sitios remotos accedan a segmentos de fibra Punto a Punto convencionales que los conectan. Las longitudes de onda no caídas pasarán a través del OADM y continuarán hasta el sitio remoto. Se pueden agregar o eliminar longitudes de onda seleccionadas adicionales a través de OADM sucesivos si es necesario.

El diagrama anterior demuestra el funcionamiento de un OADM de un solo canal. Este diseño OADM se utiliza únicamente para agregar o eliminar longitudes de onda específicas de señales ópticas. De izquierda a derecha, la señal compuesta de entrada se divide en dos partes: caída y paso. El OADM solo descarta el flujo de señal óptica roja. El flujo de señal caído se pasa a un receptor en el dispositivo cliente. La señal óptica restante del OADM se combina con el nuevo flujo de señal de adición. El OADM agrega una nueva corriente de señal óptica roja, que opera a la misma longitud de onda que la señal caída. La nueva corriente de señal óptica se combina con la señal de paso para formar una nueva señal compuesta.

Amplificadores ópticos

Los amplificadores ópticos mejoran la amplitud o ganancia de las señales ópticas transmitidas a través de la fibra óptica al estimular directamente los fotones de la señal con energía adicional. Son dispositivos "en fibra". Los amplificadores ópticos pueden amplificar señales ópticas de varias longitudes de onda, lo cual es crucial para las aplicaciones del sistema DWDM.

Convertidores de longitud de onda (transpondedores)

Los convertidores de longitud de onda en sistemas DWDM transforman una señal óptica entrante de una longitud de onda a otra adecuada para aplicaciones DWDM. Los transpondedores son convertidores de longitud de onda Óptico-Eléctrico-Óptico (OEO). El transpondedor realiza operaciones OEO para convertir la longitud de onda de la luz. En un sistema DWDM, los transpondedores vuelven a convertir la señal óptica del cliente en una señal eléctrica (OE), luego realizan 2R (Re-Amplificación, Re-Shaping) o 3R (Re-Amplificación, funciones Re-Shaping, Re-Timing).

El diagrama anterior representa el funcionamiento de un transpondedor bidireccional. El transpondedor está situado entre el dispositivo cliente y el sistema DWDM. De izquierda a derecha, el transpondedor recibe un flujo de bits óptico que opera a una longitud de onda específica (1310 nm). El transpondedor convierte la longitud de onda operativa del flujo de bits de entrada en una longitud de onda compatible con los estándares de la UIT. Transmite su salida al sistema DWDM. En el lado receptor (de derecha a izquierda), el proceso se invierte. El transpondedor recibe un flujo de bits compatible con los estándares ITU y convierte la señal de nuevo a la longitud de onda utilizada por el dispositivo cliente.

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